【题目】第四周期有18种元素,其相关化合物在化工、医药、材料等领域均有着广泛的应用。请回答下列问题:

1基态钙原子核外电子云形状为____________,电子占据的最高能层符号是____________

2五氧化二钒(V2O5)是硫酸工业中重要的催化剂,基态钒原子的价电子排布式为____________

3琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,其中亚铁是关键成分,K3[Fe(CN)6]溶液是检验Fe2+的试剂,1molCN-中含π键的数目为____________,临床建议服用维生素C促进亚铁的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度来看,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是____________

4镓、锗、砷、硒的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示);其中锗的化合物四氯化锗可用作光导纤维渗杂剂,其熔点为-49.5℃,沸点为83.1℃,则其晶体类型为____________,中心原子的杂化类型为____________;砷酸酸性弱于硒酸,从分子结构的角度解释原因____________砷化硼是一种新型材料或成为最好的热导体其结构与金刚石相似已知砷化硼晶胞参数为bpm则该晶体的密度为____________ g ·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值)

【答案】 球形和哑铃形 N 3d3 4s2 2NA Fe3+3d5半满状态更稳定 AsSeGeGa 分子晶体 sp3 硒酸中非羟基氧原子较多(或其他合理解释)

【解析】(1)基态钙原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,由于s、p两个能级的电子云形状分别为球形和哑铃形,所以基态钙原子核外电子云形状为球形和哑铃形;电子占据的最高能层是第四层,符号是N;

(2)钒的原子序数为23,所以其基态的价电子排布式为3d3 4s2

(3)CN-内部有一个σ,两个π键,所以1molCN-中含π键的数目为2NAFe2+的价电子排布式为3d6Fe3+的价电子排布式为3d53d5是半充满状态,比较稳定,所以Fe2+易被氧化成Fe3+

(4)同周期主族元素的第一电离能从左到右是依次增大的,但其中A和ⅢA以及A和ⅥA之间存在有全满和半满的情况,所以有反常现象,因此镓、锗、砷、硒的第一电离能由大到小的顺序为AsSeGeGa四氯化锗的熔沸点都很低,所以其晶体为分子晶体;中心原子即Ge的杂化类型为sp3,可以和四个氯原子形成四个等价的共价键砷酸的分子式为H3AsO4,而硒酸的分子式为H2SeO4,所以在分子结构上,砷酸分子中的非羟基氧原子数少于硒酸的,所以砷酸酸性弱于硒酸;根据金刚石的晶胞结构可知,每个砷化硼晶胞中含有4个BAs分子,所以每个晶胞的质量m= ,其体积为V=(b×10-10)3 cm3所以该晶体的密度为

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